卓越245生态课堂导学案 高一物理备课组制作
编写：刘玉升 王 审定：高一物理备课组 高一 班 第 组 姓名 小组评价 教师评价 自学使能力提升 展示让神采飞扬 编写时间：2016年 10 月25 日 授课时间：2016年 月 日 共 1 课时 目标与1.根据纸带判断物体的运动性质。2.掌握“逐差法”求加速度的方法。 问学习重点 3.学会运用“两段法”计算加速度的方法。 题 学习难点 课时安排 流程 逐差法求加速度的理解与运用 1 教学用具 教学过程 学习内容 1.知道纸带上记录了运动物体的时间和位移信息，其中位移是需要通过测量得到的物理量，时间不需要通过测量就可以直接得出。 学习目标 2.能根据纸带判断物体的运动性质。3.学会并掌握“逐差法”求加速度的方法。 4.学会运用“两段法”计算加速度的方法。 5.会分析比较不同方法之间的优缺点，并能对不同方法所求出的加速度进行准确的评估。 教师学生点拨 笔记 记录： 用打点计时器研究物体的运动规律是中学物理常用的方法，要探究物体运动规律，就要分析 打出的纸带，纸带分析时要做的工作一般有： 1.判定物体的运动性质 （1）若纸带上各相邻点间距相等，则物体做匀速运动. 2（2）若相邻计数点时间间隔为T，计算各个连续相等时间内位移的差Δx，若Δx=aT（恒量），则物体做匀变速直线运动. 2.某点瞬时速度的计算 根据在匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于该段时间中点时刻的瞬时速度：自学与释疑 xnxn1即n点的瞬时速度等于（n－1）点和（n+1）点间的平均速度. 2T3. 加速度的计算：一般有三种方法 2由于物体做匀变速运动，所以满足在连续相等的时间间隔内位移差相等，即Δx=aT可得a=x.但利用一个Δx求得的加速度偶然误差太大，为了减小实验中的偶然误差，分析纸带时，T2纸带上的各段位移最好都用上，方法如下： x1 x2 x3 x4 x5 x6 ０ 1 2 3 4 5 6 （1）利用“逐差法”求加速度 vn=(a)如图所示，若为偶数段，设为6段，则均值，即或由，，直接求得； ，然后取平(b)若为奇数段，则中间段往往不用，如5段，则不用第三段，则然后取平均值，即
， ；或去掉一段变为偶数段由第 1 页 共 4 页
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（2）利用“两段法”求加速度 假设已测量出某段纸带上的S1 、S2 、S3 、S4 、S5 、S6， 如图1 所示， 计算加速度过程： （3）图像法 （一般要5点以上），然后作出图像，用 先求出第n点时纸带的瞬时速度图像的斜率求物体运动的加速度。 探究一 在“用打点计时器测小车加速度”实验中，某同学的实验操作步骤如下，试找出其中的错误和遗漏的步骤(遗漏步骤可编上序号G)．A．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源B．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电路C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当的钩码D．取下纸带，再断开电源E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔F．从所打的纸带中选取理想的纸带进行测量分析错误遗漏： ①_________________________________；② ； ③G._______________________________；正确的步骤顺序为________________________。 探究二 在用电火花计时器“探究小车加速度”的实验中，图3甲是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出．(电源频率为50 Hz) 练习与探究 （1）根据运动学有关公式可求得vB＝ m/s，vC＝___ m/s，vD＝ m/s.(保留三位有效数字)（2）利用求得的数值在图乙所示坐标纸上作出小车的v－t图象(从打A点时开始计时)．利用纸带上的数据求出小车运动的加速度a＝________ m/s2.(保留三位有效数字)（3）将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是0.12 m/s，此交点的物理意义是：____________________________。 探究三 在用频闪照相法“探究小车加速度”的实验中一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号，如图2甲所示，1位置恰对应小球刚开始运动的瞬间，作为计时起点．摄影机连续两次曝光的时间间隔均相同，小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1＝0，v2＝0.06 m/s，v3＝________ m/s，v4＝0.18 m/s，v5＝________ m/s.在图乙所示的坐标纸上作出小球的速度—时间图象(保留描点痕迹)． 第 2 页 共 4 页 卓越245生态课堂导学案 高一物理备课组制作
探究四 用电火花计时器测重力加速度某同学用图1所示的装置测定重力加速度： （1）电火花计时器的工作电压为______，打点周期是______s． （2）打出的纸带如图2所示，实验时纸带的______端应和重物相连接。（选填“甲”或“乙”） （3）纸带上取连续的1至9点为计时点，由纸带上所给的数据可计算出实验时的加速度为__ m/s2． （4）当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的实际值有差异的一个原因 。 探究五 用滴水法测重力加速度，用滴水法可以测定重力加速度的值，方法是：在自来水龙头下面 固 放一挡板，如图B-1所示，仔细调节水龙头，使得前一个水滴滴在挡板上的同时，下一个水滴刚好 开始下落。首先量出水龙头口离挡板的高度h，再用秒表计时，计时的方法是：当听到某一水滴滴在 挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一滴水声，依次数“2、3、4……”，一 直数到“n”时，按下秒表按钮停止计时，读出秒表的读数t. （ （1）写出用上述方法测量重力加速度g的表达式g=____________； （ （2）为了减小误差，改变h的数值，测出多组数据，记录在表格中： （表格中的t是水滴从水龙头口到挡板所用的时间，即水滴在空中运动的时间），请在图B-2所示的坐标纸中作出适当的图象，并利用图象求出重力加速度的值g= （要求保留两位有效数字） 使用打点计时器的九大注意事项 展示与反馈 1．打点计时器使用的电源是交流电源，电磁打点计时器的电压是6 V以下，电火花计时器的电压是220 V. 2．打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短线、重复点或点迹不清晰，应调整振针距复写纸的高度，使之适当． 3．复写纸不要装反，每打完一条纸带，应调整一下复写纸的位置，若点迹不够清晰，应考虑更换复写纸． 4．纸带应平顺，减小摩擦阻力，从而起到减小误差的作用． 5．使用打点计时器，先将打点计时器固定在实验台上，接通电源，待打点计时器稳定后再放开纸带． 6．使用电火花计时器时，墨粉纸套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔；使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位 第 3 页 共 4 页
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孔，压在复写纸下面． 7．处理纸带数据时，密集点的位移差值测量起来误差大，应舍去；一般以每五个点(或每隔四个点)取一个计数点． 8．描点作图时，应把尽量多的点连在一条直线(或平滑曲线)上，不能连在线上的点应分居在线的两侧，误差过大的点可以舍去． 9．打点计时器不能长时间连续工作．每打完一条纸带后，应立即切断电源．待安装好纸带后，再次接通电源并进行实验．因打点计时器是按间歇工作设计的，故长期工作可能会因线圈发热而损坏． 隔________打一次点．使用打点计时器时，纸带应穿过________，复写纸应套在________上，并要放在纸带的 ________面；应把________电源用导线接在________上；打点时应先________，再让纸带运动． 2.如图4所示是用电磁打点计时器测定匀加速直线运动的加速度时得到的一条纸带，测量出AB＝1.2 cm，AC＝3.6 cm，AD＝7.2 cm，计数点A、B、C、D中，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，以下说法正确的是( ) A．电磁打点计时器是只能记录时间而不能记录位移的仪器 B．若电源频率f＝50 Hz，则每相邻的两个计数点之间的时间间隔为0.1 s C．打B点时纸带的速度vB＝0.20 m/s D．本实验也可以采用电火花计时器 3.实验小组在用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度的实验中，得到一条纸带如图3所示，A、B、C、D、E、 F、G为计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1 s，利用刻度尺已经测量得到x1＝1.20 cm，x2＝1.60 cm，x3＝1.98 cm，x4＝2.38 cm，x5＝2.79 cm，x6＝3.18 cm. (1)根据给出的实验数据，判断该实验小组使用的刻度尺的最小刻度是什么？ (2)计算运动物体在B、C、D、E、F各点的瞬时速度． (3)试作出v－t图象，并由图象求物体的加速度． 4.某组学生研究小车从斜面上滑下实验，得到如图2所示的纸带，纸带上的计数点用O、A、B、C、D、E表示．根 据图上数据，可判断小车做 运动，小车经过B点时的速度是_______cm/s，小车经过D点时的速度是 _______cm/s(相邻计数点间的时间间隔为0.1s) O A D B C E 测 20 40 cm 0 30 10 评 图2 与7.某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图3所示,图中O点为纸带的第一个点，接下来的 小前几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点,推测纸带的运动是加速还是减速？在打出A、F这两点的 结 时间间隔中，纸带运动的平均速度是多大？ B点的瞬时速度为多大？ O A B C D F G E 1.30 单位:cm 3.45 6.34 10.08 14.40 19.55 1．电磁打点计时器是一种使用________电源的计时器，它的工作电压是________，当电源频率是50 Hz时，它每 作 业
图3 第 4 页 共 4 页
